高速调制半导体激光器的研制是光电子领域比较活跃的研究课题之一。它是高速光纤通信系统、相控阵雷达等的关键器件。 在1550nm波段的光纤损耗最低,其缺点是色散较大,色散位移光纤的问世克服了这一的缺点,从而使1550nm高速调制激光器成为光纤通信系统的首选光源。 发射波长为1550nm的脊波导高速激光器芯片设计是本课题的主要任务。这一任务的完成从两个方面着手来实现:通过材料设计尤其是后续工艺设计以确定激光器的调制特性;波导设计以确定激光器的模式特性。文中还简单介绍了激光器的材料生长技术、芯片制作工艺流程、器件的耦合及封装等技术。 本课题采用了GaInAsP/InP材料体系生长1550nm的高速激光器,对激光器的波导结构和器件的调制特性进行了研究。着重研究了脊波导高速激光器的波导结构如何对模式进行限制以及寄生电容对器件调制特性的影响,提出了一种降低芯片分布电容的工艺方法,可将分布电容降低一个量级以上,使激光器工作带宽明显提高。最终确定了最佳的设计方案,并通过实验验证了该方案的可行性,实现了预期的性能指标:中心波长为1557.65nm,阈值电流为11.8mA,输出功率为5.1mW,光谱半宽为1.8nm。